汽车制造工艺资料

1、汽车制造工艺一.铸造1.1 铸造概述定义：铸造是熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和尺寸铸件的成形方法。铸造优点：1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右。3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故铸件成本较低。铸造缺点：1）铸件组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩 松、气孔等缺陷。因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。2）铸件质量不够稳定。1.2 铸造方式1

2、）砂型铸造：用型砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造。手工造型：手工造型是全部用手工或手动工具完成的造型工序。特点：特点：操作灵活、适应性广、工艺装备简单、成本低，但其铸件质量差、生产率低、劳动强度大、技术水平要求高。机器造型：用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序。特点：铸件尺寸精确、表面质量好、加工余量小，但需要专用设备，投资较大，适合大批量生产。2）特种铸造：融模铸造：采用易熔材料制作模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，经过高温焙烧后浇注的铸造方案。由于模样广泛采用蜡质材料制造，熔模铸造同时称为“失蜡铸造”。实型铸造：采用易气化材料制作模样，在模样表面刷耐火

3、材料后烘干，埋箱振动造型，在负压下浇注，模型气化，液体金属占据模型位置的新型铸造方案。由于模样采用易气化材料制造，实型铸造又称为“消失模铸造”。金属型铸造：把液体金属浇入用金属制成的铸型内，而获得铸件的方法称为金属型铸造。由于金属型可重复使用，故又称为永久型。压力铸造：将熔融金属液在高压下快速压入铸型，并在压力下凝固，而获得铸件的方法称为压力铸造，简称压铸。离心铸造：是将液体金属浇入高速旋转的铸型中，使其在离心力作用下凝固成形的铸造方法。1.3 铸造工艺铸造工艺主要包括：造型与制芯、熔化、浇注、落砂处理、去浇冒口清理等；实际铸造加工中，从铸件用途出发，注意汽车铸件的质量，形成了对铸造工艺的特殊

4、要求。1）铸件工艺性要求铸件结构的合理性、对铸造方法要有适应性。铸件结构合理性：1.铸件应有合理的壁厚；2.铸件壁厚应力求均匀；3.铸件壁的联接形式要合理；4.尽量避免过大的水平面；5.避免冷却收缩受阻和有利于减小变形；铸件结构的工艺性：1.铸件的外形设计：少的分型面、尽量使分型面垂直、避免外部侧凹、结构上要有斜度；2.铸件的内腔设计：少用型芯、型芯安放稳固、排气容易、清砂方便、避免封闭空腔。2）汽车铸件的质量要求铸件形状复杂、尺寸精度高、采用薄壁铸件、材质稳定、要求足够的耐压性和抗压性。3）铸造技术造型技术、熔炼技术、材质选择以及铸造方法上进行特殊处理。1.4 铸件质量控制1）影响铸件质量的

5、主要因素铸造方案、造型、熔化、浇注、后处理等每一个过程都可能影响到铸件的质量。2）控制因素铸造方案是影响铸造缺陷和经济性的重要因素，根据材料、壁厚、形状、铸造方法选择；型砂、芯砂配比，砂粒度对铸件的尺寸精度和表面粗糙度有重要影响；砂型硬度和含水量与气孔和缩孔有密切影响；熔化与浇注条件、铁水成分也是影响铸件质量的重要因素。3）铸件质量检测外观检查；尺寸检查；材料测验；耐压防漏检测；无损探伤检测。二：锻造2.1 锻造概述定义：利用金属材料的可塑性，借助于外力的作用，使坯料或铸锭产生局部或者全部变形，从而获得所需的形状、尺寸和一定组织性能锻件的加工方法。锻造分类1（锻造加工时的温度）：1）热锻：终锻

6、温度高于再结晶温度，工作温度高于模具温度的锻造；2）冷锻：在室温下或者低于再结晶温度的锻造；3）温锻：介于热锻和冷锻之间的加热锻造；4)等温锻：模具具有带加热和保温装置，成型时模具与坯料等温的锻造。锻造分类2（工模具安装情况）：1）自由锻：在冲击力或压力的作用下，金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需规格锻件的加工方法。手工自由锻；机器自由锻；特点：工具简单，费用少；各种重量的锻件都能适应；生产率低，劳动条件差；只能锻形状简单件，精度低，加工余量大。2）模锻：在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型获得锻件的锻造方法。特点：锻件的形状可以较复杂；纤维组织比较完整，提高了零件的机械性

7、能；尺寸精度高；生产率高；操作简单；大批量生产成本低；设备费用高。3）胎膜锻：在自由锻设备上使用胎模生产锻件的工艺方法。胎模锻一般采用自由锻方法制坯，然后在胎模中最后成形。特点：胎模锻件的形状和尺寸基本与锻工技术无关，靠模具来保证；对工人技术要求不高，操作简便，生产效率高；胎模锻造的形状准确，尺寸精度较高，因而工艺余块少、加工余量小；节约了金属，减轻了后续加工的工作量；胎模锻件在胎模内成型，锻件内部组织致密，纤维分布更符合性能要求。2.2 锻造工艺锻造工艺主要包括:落料、成型、锻件检验以及原材料与毛坯的热处理等多个工序。1）原材料下料下料是自由锻或模锻的第一道工序。不同的下料方式，直接影响着锻

8、件的精度、材料的消耗、模具与设备的安全以及后续工序过程的稳定。剪切法：棒料剪切法有：剪床剪切、冲床剪切。在剪床上剪切的棒料截面尺寸在15mm（150200）mm 。缺点：1）端面裂纹；2）端面剪切斜度过大；3）毛刺；4）端面上产生凹陷；5）较大的压痕；锯切法；弓形锯锯条往复运动，锯割效率低，而且锯断大直径圆钢时，锯条要加厚，材料利用率降低。2）毛坯加热锻前加热：提高金属塑性，降低变形抗力，使坯料易于变形并获得性能良好的锻件。锻后冷却和热处理：获得良好的锻后组织，便于机械加工。火焰加热：利用燃料燃烧时所产生的热量，通过对流、辐射加热坯料。优点：燃料来源方便、加热炉修造容易、加热费低、适应性强。缺

9、点：劳动条件差，加热速度慢，质量低、热效率低。电加热：利用电能转换热能来加热坯料。根据原理不同分为：电阻加热和感应加热。优点：速度快、质量好、温度易控制、烧损少、易实现机械化。适于精密成形的加热。缺点：投资费用高，加热的坯料尺寸范围窄、电能消耗大。3）锻造（自由锻、模锻）Ø 自由锻：自由锻工艺过程特征：（1）工具简单，通用性强，灵活性大，适合单件和小批锻件的生产；（2）工具与坯料部分接触，逐步变形，所需设备功率比模锻小，可锻造大型锻件；（3）靠人工操作控制锻件的形状和尺寸，效率低、劳动强度大。自由锻工序分类：（1)基本工序：镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲切割错移扭转、锻接

10、等；（2)辅助工序：钢锭倒棱、预压钳把、分段压痕等；（3)修整工序：鼓形滚圆、端面平整、弯曲校正等。Ø 模锻：模锻成型方法：开式模锻、闭式模锻、挤压、顶镦。开式模锻：开式模锻时，上模和下模间的间隙不断变小，变形结束时，上下模完全打靠。从坯料开始接触模具到上下模打靠，锻造坯料最大外廓始终敞开，即飞边的仓部未完全充满。锻造过程中形成横向飞边，飞边既能帮助锻件充满模膛，也可放松对坯料体积的要求。飞边是工艺废料，一般在后续工序中切除。闭式模锻：闭式模锻即无飞边模锻。主要优点是：锻件的几何形状、尺寸精度和表面品质最大限度地接近产品，省去了飞边。与开式模锻相比，可以大大提高金属材料的利用率。要求

11、：a)坯料体积准确；b)坯料形状合理并且能够在模膛内准确定位；c)设备的打击能量或打击力可以控制；d)设备上有顶出装置。挤压：挤压是金属在三个方向不同压应力作用下，从模孔中挤出或流入模腔内以获得所需尺寸、形状制品或零件的锻造工艺。采用挤压不但可以提高金属塑性，生产复杂截面形状的制品，而且可以提高锻件精度，改善锻件力学性能，提高生产率和节约金属材料等。顶镦：指杆件的局部镦粗工艺过程。因为顶镦工艺过程常常在平锻机上完成，有时也称为平锻工艺。顶镦的生产效率高，在生产中应用较普遍。螺钉、汽车半轴等用顶镦生产最为适宜。顶镦的关键是使坯料在顶镦过程中不产生弯曲，或仅有少量弯曲但不能折叠。4）后续处理开式模

12、锻件上的飞边，带孔锻件中的连皮，均需切除；为了消除模锻件的残余应力、改善其组织和性能，需要进行热处理； 为了清除锻件表面氧化皮，便于检验表面缺陷和进行切削加工，要进行表面清理；锻件在出模、切边、热处理、清理过程中若有较大变形，应进行校正；对于精度要求高的锻件，则要进行精压。2.3 锻件质量控制1）品质检验任务锻件品质检验的主要任务是，鉴定锻件的品质、分析缺陷产生的原因和可以采取的预防措施。2）检验内容化学成分检查外观尺寸检查宏观组织检查显微组织检查力学性能检查残余应力检查内部缺陷检查三：冲压3.1 冲压概述定义：利用冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种压力加工方

13、法。冲压分类（温度）：1）冷冲压：在冷态下（常态）进行冲压的加工处理方法。优点：可冲压形状复杂的零件，废料少；冲压件具有足够高的精度和粗糙度，互换性能好（模具模块化设计）；冲压件重量轻，材料消耗少，具有较高的强度和刚度；过程操作简单，便于实现机械化与自动化，生产效率高。缺点：对于冲压设备吨位、模具强度要求高，致使冲压设备成本高，不适应于小批量生产。2）热冲压：原材料在加热以后再进行冲压的加工处理方法。优点：冲压件强度高；重量轻；冲压成形性提高（冲压件尺寸精度高）；热冲压后的冲压件在后续焊接工艺中易于焊接；冲压件表面质量、抗凹性和耐腐蚀性有所提高。缺点：由于原材料要先进行加热处理，故生产效率相对

14、较低，工艺较为繁琐；加热后材料易氧化，表面质量下降。说明：所有冲压件的工序数均不超过6步。3.2 冲压工艺（冷冲压）冲压的基本工序主要为分离工序和成型工序。1）分离工序（冲裁）：使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件。种类：落料、冲孔、切断、修边、剖边等。冲裁变形过程：板料弯曲产生裂纹裂纹扩展裂纹联通。冲裁件的质量标准：切口光、齐、直，尺寸准确。2）成型工序：坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件。种类：拉深（拉延）、弯曲、成型、翻边等。Ø 冲压零件的结构工艺性：冲压件的形状：外形简单对称，便于排料；避免窄而长的冲压件，冲模制造困难；注

15、意圆角连接，以防冲裂；复杂件可采用冲压焊接结构(拼装式冲压件）。冲压件的尺寸；冲压件的精度。3.3 冲压模具1）冲压模具分类按照成型原理进行分类可以分为：拉深模、弯曲模和冲裁模；冲裁模按进入和出件方式分为手动模、半自动模和自动模；2）模具材料模具材料是模具制造的基础，模具材料和热处理技术对模具的使用寿命、精度和表面粗糙度起着重要的决定性作用。根据模具材料的性能特点选用合理的模具结构，并采取相应的维护措施。根据模具材料的工艺性能将直接影响模具的加工的难易程度、模具加工的质量和加工成本。因此在进行模具设计时，除了考虑合理的模具结构外，还要选用合理的模具材料和热处理工艺，这样才能使模具获得良好的工作

16、性能和较长的工作寿命。制造冲压模具的材料有：灰铸铁、铸钢、硬质合金、塑料等。3）冲压材料的选用原则选用冲压材料时，首先要满足冲压件的使用要求：比如对于机器上的主要冲压件要有足够的强度和刚度，电机和电器上的冲压件要有足够的导电性和导磁性，汽车和飞机上的冲压件要有足够的强度还要求尽可能的减小质量。良好的冲压性能：对各种工艺要有适应性，塑性好。良好的表面质量：废品少、模具不易损坏、制件的表面质量好。符合国家的厚度标准：模具的间隙是根据材料的厚度来确定的，所以材料的厚度公差要符合国家标准，否则的话将影响工件质量或者设备。新设计的冲压件要和过去的冲压件进行对比：可以确定材料的变形状态、线增长率等。试冲压

17、：获得材料的成型性资料。在生产准备阶段掌握材料成型的难易程度：试运转阶段，核对材料的适应性、生产稳定性和加工条件，最后确定大量生产用材料。四：焊接4.1焊接概述定义：焊接的实质是使两个分离的物体（同种或异种），在用或不用填充材料的条件下，通过加热或加压或两者并用，借助于物体原子间或分子间的扩散作用使物体形成一个整体的过程。焊接分类（按照焊接过程中金属所处的状态）：1）熔焊：将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。2）压焊：焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热）,以完成焊接的方法称为压焊。3）钎焊：钎焊是硬钎焊和软钎焊的总称。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加

18、热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。汽车焊装对焊接工艺的要求：1）提高焊缝的强度、耐蚀性、密封性和外观质量；2）采用经济的焊接工艺，适应大量生产和节省劳动力。4.2 焊接方法1）CO2气体保护焊特点：（1）焊接成本低；（2）生产率高；（3）适用范围广；（4）抗绣能力强，抗裂性好； （5）便于实现机械化与自动化。CO2气体保护焊使用要求：采用CO2气体保护焊时必须采用含有脱氧剂的专用焊丝以及专用的平外特性焊接电源，且CO2的纯度不得低于99.5%。当检测到CO2气瓶内的气压低于1MPa时则必须停止使用，防止溶于液态气体中的水分

19、气量化增大而产生焊缝内气孔。CO2气体保护焊焊接程序：提前送气-通电-送丝-焊接断电-停丝-停焊-滞后停气。CO2气体保护焊类型：管状焊丝焊接法； 实心焊丝普通CO2气体保护焊；短路移动CO2气体保护焊； 脉冲电弧焊。2）电阻焊特点：（1）焊接过程中，熔化金属始终与空气隔绝，过程简单；（2）加热时间短，热量集中，变形与应力较小；（3）不需要焊丝和焊接材料，焊接成本低；（4）生产效率高，无噪音和空气污染；（5）操作简单，便于实现机械化与自动化；电阻焊使用缺陷：采用电阻焊的搭接接头不仅增加了零件的重量，而且在焊缝处易形成夹角，导致接头处的抗拉强度和疲劳强度较低；电阻焊零件质量缺少无损检测可靠方法，

20、靠工艺和破坏性试验验证；电阻焊设备功率大，成本高，维护困难，且运行中可能破坏电网平衡。电阻焊分类：点焊；凸焊；缝焊；闪光焊；4.3 焊件质量控制1）焊接过程中应力现象在焊接过程中，焊缝区金属从常温被加热到最高温度，然后再逐渐冷却到常温。由于焊件上各点所处的位置不同，其被加热的最高温度亦不相同；而热量的传递需要一定的时间，故各点达到其最高温度的时间亦不相同，那么焊件上任意点的温度随时间变化的过程也不一样。这是焊件产生局部塑性变形的主要因素。2）焊接裂纹与焊接变形的形式焊接时，在任何情况下焊接应力总是存在的。当焊接应力超过该材料相应温度的屈服应力时，焊件将产生变形；超过材料的断裂应力时，焊件将会产

21、生裂纹甚至断裂。焊接裂纹包括纵向裂纹、横向裂纹、内部裂纹、根部裂纹等；焊接变形的基本形式有角变形、弯曲变形、波浪变形、收缩变形、扭曲变形、错边变形等。3）预防和减小焊接应力及焊接变形的措施合理设计焊接结构：包括接口的设计和坡口的选择。采取合理焊接顺序：合理的焊接顺序可以减小焊接应力。焊前整体预热：焊件上温差越大，焊接残余应力也越大。焊接前进行整体预热（350 400 ），不仅可以有效降低焊接应力，而且可以减小焊接变形。“加热减应区法”： 对于焊接中阻碍焊接区自由伸缩的部位进行加热处理，保持这些区域和焊接区同时膨胀和收缩，可以减小焊接应力。加热的区域就是“减应区”。4）消除焊接应力及焊接变形的方

22、法措施整体高温回火：把焊接件整体放入加热炉中加热并保持一段时间后再冷却，可以消除80%90%的残余应力。局部高温回火：在焊接区及周边进行加热消除焊接应力。温差拉伸法：利用局部加热的温差拉伸焊缝区，利用热传递消除焊接应力。振动法：焊件承受变载荷应力达到一定数值，经过多次循环加载后，其残余应力逐步减小，即利用振动的方法消除部分残余应力。五：塑料加工工艺5.1塑料加工概要定义：广义而言，塑料加工是指将有机合成工厂的聚合物制成所需成品的整个工艺过程。1）塑料特性可塑性；弹性；较高的强度；耐腐蚀性；绝缘性。2)塑料加工方法配料（配比、着色）为使有机合成工厂生产的聚合物适合最终使用目的而采用化学方法或者按

23、比例混入添加剂的办法获得所需要性能的调整工序。一次加工（成型）加工的关键环节。将各种形态的塑料（粉料、粒料、溶液或分散体）制成所需要形状的制品或坯件。二次加工（表面处理、装配）成型后除进行截断、切削、形变、黏结、制袋外，还进行表面涂漆、电镀、印刷、刻印等加工。3）塑料成型分类（按塑料受热性质）热塑性塑料：分子结构为线性结构，受热后软化或熔化，可以塑制成一定的形状，冷却后再变硬。这种过程可以反复进行多次。热固性塑料：分子结构为体型结构，受热后软化，可以塑制成一定的形状，但受热到一定程度后加入少量固化剂即可硬化定型，再加热也不会变软和变形。5.2 塑料加工工艺塑料加工的工艺主要是一次加工（成型）的

24、方法选择。1）压缩成型法模型内充填经过计量的塑料材料，使工艺时间与材料熔化速度匹配。合型，加热加压保持一定时间固化成型。也可以分步进行：预热和成型。2）注塑成型法利用注塑机（注射机）将热塑料熔体在高压下注入到模具内经过冷却、固化获得产品的方法。3）挤出成型法使用挤塑机将加热的树脂连续通过模具，挤出所需形状的制品方法。挤塑可以用于热固性塑料的成型，亦可以用于泡沫塑料的成型。4）真空成型法把加热软化的热可塑性树脂薄板蒙敷在为进行真空吸引而钻有许多小孔的模型上，将其与空气隔绝，再从真空抽气孔把模腔内部的空气急速排除。塑料薄板在外部大气与模腔真空压差作用下，贴附在模壁上成型，随后经喷水或空气冷却、脱模

25、、修整，并将零件装配为成品。5）吹塑成型法先将热塑性树脂挤出或注射，预成型为管状型坯，随后放入金属型腔内并吹起，使之密贴在型腔内壁上，冷却固化成型。6）发泡成型法将发泡性树脂直接注入模具内，使其受热熔化，形成气液饱和溶液，通过成核作用，形成大量微小泡核，泡核增长，制成塑件。5.3 塑料零件精度控制树脂零件在一次加工（成型）过程中，受到热与压力等外部条件作用，会发生塑料本身的固有收缩和零件形状与成型条件所引起的收缩。而且塑料零件成型后还会因实效作用发生尺寸上的变化。1）起因于成型的变化热收缩。出模温度和室温的差异引起尺寸变化，与成型温度和材料热膨胀系数有关。弹性恢复。塑料成型过程中处于应力状态，

26、出模后应力消失引起尺寸变化，与受到应力大小与材料弹性系数有关；挥发物质的发散。塑料中有许多易挥发性物质，在外界影响下，发生水分的吸收与蒸发，引起尺寸变化。2）起因于时效的变化应力变化。成型后有应力残存在零件中，会造成冷却、收缩不均匀。固化反应的进行。只发生在热固性树脂材料中，主要是成型时热或塑化剂的化学反应尚未完成，继续固化导致零件尺寸的变化。挥发份的放出。成型过程中水份保留在成品中，水份蒸发过程中引起成品体积收缩。结晶过程的进行。对于结晶性树脂，成型过程中结晶未完全彻底，成型后会继续结晶，影响零件精度。3）提高塑料件精度的实现方法根据不同的使用要求，合理选择设计不同要求塑料件的精度等级档次；

27、模具设计和制作工艺中进行严格的控制，朝精品化方向发展；对于精度高的塑件，类似铸造锻造工艺留余量，在二次加工时进行精度控制。成型后采取消除内应力的措施；采用不同材料的镶边组合设计。六：热处理6.1 热处理概述定义：通过钢在固态下的加热、保温和冷却，改变其内部组织结构，从而获得所需性能（硬度、韧性、耐磨度等）的工艺方法。热处理过程通常由三个阶段组成：加热、保温、冷却。其中冷却是整个热处理过程的关键。生产中常常采用各种不同的冷却方法(炉冷、空冷、油冷、水冷等)，在冷却过程中获得所需的组织和性能。热处理在汽车制造中的应用汽车制造中的热处理一般分为两个阶段：机械加工前热处理（毛坯热处理）和机械加工后热处

28、理（机件热处理）。1）毛坯调质件对于有着韧性要求的汽车零件，其锻件毛坯可以进行调质处理。属于这类的汽车零件主要包括：连杆、前轴、后半轴、转向节臂等。这类零件通常为含碳量约0.4%的碳素钢或者合金钢（调制钢）制作。连杆热处理工序：锻造正火淬火回火表面清理机械加工2）渗碳件汽车齿轮类（差速齿轮、变速齿轮等）零件要求具有强韧性和耐磨性，其锻件毛坯经正火或退火处理，机械加工以后还要进行渗碳淬火进行表面强化。这类零件通常为含碳量约0.2%的碳素钢或者合金钢制作。齿轮热处理工序：锻造正火表面清理机械加工渗碳精加工3）中高频淬火件曲轴、凸轮轴等零件需要极高的耐磨度和抗疲劳强度，其锻件毛坯需要经过正火或退火与

29、调质处理，机械加工后，还要对轴颈部位进行中高频表面淬火处理。这类零件通常以强韧钢制造。曲轴热处理工序：锻造正火表面清理机械加工中高频淬火精加工6.2 热处理工艺铸造或热锻毛坯的晶粒粗大，硬度与组织变动较大，强度低，需要经过热处理来改善毛坯性能。1）正火：正火是将钢毛坯件加热到Ac1（钢加热以后开始形成奥氏体的温度）或Ac3 （钢加热以后所有铁素体转变为奥氏体的温度）以上3050，保温足够时间，然后在空气中冷却的热处理工艺。正火的目的：匀化组织；改进切削性。在零件的加工工艺线路中，正火工序一般安排在铸造、锻造、焊接之后，机械加工（粗加工）之前。2）淬火：淬火是将钢毛坯件加热到Ac1或Ac3 以上

30、3050，保温后在冷却液（水、油）中冷却的热处理方法。淬火的目的：改变钢的内部结构，得到具有较强硬度的马氏体组织，此时的马氏体组织存在不稳定性且具有较大的内应力和脆性。在零件的加工工艺线路中，正火工序一般安排在铸造、锻造、焊接之后，机械加工（粗加工）之前。3）回火：回火是将淬火钢重新加热到Ac1以下的某一温度，保温后自然冷却到室温的热处理方法。回火的目的：调整机械性能；消除内应力；稳定工件组织。4）退火（预备热处理）：将钢加热到高于或低于相变临界点，保温适当时间，然后在炉内缓慢冷却，使钢组织接近平衡状态的热处理方法。退火的目的：主要为后续的加工工序做组织和性能的准备。降低锻件硬度；提高切削性。

31、5）表面热处理在实际的生产过程中，常常要求某些零件的表面与内部具有不同的性能组织。比如汽车变速箱中的高速齿轮，为了减小长期运行中的磨损，要求齿轮表面具有高硬度和耐腐蚀，用于满足汽车在启动、刹车过程中的冲击负荷，同时又要求出论内部要具有良好的韧性，防止长期运行碎裂。为了解决内外不同的性能，生产中广泛采用表面热处理工艺方法。表面淬火是将金属表面迅速加热到淬火温度，在热量还没有进行传递前，进行快速冷却的热处理方法。常用的加热方法主要为火焰加热或感应电流加热。渗碳淬火渗碳淬火是一种典型的化学热处理方法。通常由分解、吸收、扩散三个基本过程组成。渗碳方法包括气体渗碳、液体渗碳、固体渗碳。目前在生产中大量生

32、产并使零件质量稳定的是气体渗碳淬火。气体渗碳优点：碳势容易控制，可以得到精确的零件表面碳浓度；气体渗碳缺点：渗碳过程时间长，生产效率较低；劳动环境较差。中高频淬火以中高频电流输入感应器，产生交变磁场在工件中产生同频率的感应电流，利用集肤效应使工件表面迅速加热，若干秒以后迅速立即喷水冷却（浸油冷却）完成淬火，工件表面得到所需的硬度。进行高频淬火，淬火层深不仅和电流频率有关，还与输入功率大小、加热时间等参数相关；淬火硬度主要和冷却速度、冷却时间相关。另外，一般加热用感应器也要进行设计，与加热零件形状相适应，提高热转化效率。浅层淬火的目的在于提高零件的耐磨性，深层淬火的目的在于提高零件的疲劳强度。频

33、率升高，电流透入深度下降，淬火层深降低。中高频淬火优点：表面质量好；脆性小；淬火表面不易氧化脱碳；变形量小；加热时间短，生产效率高；中高频淬火缺点：设备昂贵，复杂；工艺过程涉及多方参数，需要配备专业人员进行工艺设置。6.3热处理质量控制1）热处理零件缺陷热处理工艺最主要是通过改变金属材料内部组织结构来满足金属特殊性能的。因此，热处理工艺中最主要的缺陷是金属结构组织问题，包括：欠热组织、过热组织、局部软点等。其次是淬火裂纹、热处理变形、表面脱碳等。对于主要的金属材料结构组织缺陷以及淬火裂纹现象，一般需要在进行正式热处理之前进行实验，直至获取满足性能要求的精确实验数据之后，才能正式进入批量热处理加

34、工。对于热处理变形和表面脱碳缺陷，属于热处理过程中无法避免的缺陷，一般在热处理工艺之后采取其他措施进行再处理。2）热处理相关工艺参数整体热处理中涉及的主要参数为加热温度、保温时间、冷却速度等等。加热温度：选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织 。保温时间：保证内部温度和外部温度一致，实现金属组织整体发生变化。冷却速度：热处理中必不可少的步骤。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。 局部（表面）热处理中涉及的主要参数为交流电频率、加热功率、加热时间、冷却速度、冷却液等

35、等。交流电频率：频率越高，淬火层深越浅。根据需要进行适当的频率选择。加热功率：加热功率是实现零件表面快速加热的必要途径。功率越大，零件升温越快。加热时间：加热时间和加热功率配合，实现零件表面的加热温度。冷却速度：冷却速度是决定表面淬火硬度的关键因素。通常冷却压力越大，喷淋速度越快，淬火表面硬度越高。冷却液：冷却液是防止淬火零件出现表面裂纹的重要因素。在自来水中加入适量的淬火液配成一定比例的淬火液，可以有效防止淬火裂纹的出现。3）热处理质量检验热处理件绝大部分都是保证汽车安全运行的重要零件，热处理又关系到零件的切削性与加工精度，必须对热处理进行严格控制，以期获得预期的质量标准。热处理加工后的工件

36、，必须经过严格的质量检验，达标以后才能进入后续工序。外观检查内部缺陷检查形状与尺寸检查硬度与淬火层深检查七：电镀7.1 电镀概述定义：电镀是一种电化学过程，也是典型的氧化还原过程。电镀的基本过程是：镀层金属或其它不熔性材料做阳极，待镀的金属作为阴极，将零件浸在金属盐的溶液中。接通直流电源后，镀层金属的阳离子在被镀金属表面被还原，从而沉积出符合要求的平滑致密的镀层（金属覆盖物）。 电镀目的：在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。1）提高金属制品的耐腐蚀能力，赋予制品表面装饰性外观；2）赋予制品表面某种特殊功能(提高硬度、耐磨性、导电性、磁性、钎焊性、抗氧化性等等)；3）提供新型材料，满足

37、当前科技与生产发展的需要。7.2 电镀工艺1）前处理施镀前的所有工序称为前处理。其目的是修整工件表面除掉工件表面的油脂，锈皮，氧化膜等，为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面。 喷砂；磨光；抛光；脱脂除油；酸洗；活化；漂清；2）电镀在工件表面得到所需镀层，是电镀加工的核心工序，此工序工艺的优劣直接影响到镀层的各种性能。 电镀中的2个主要因素：主盐体系：每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系。添加剂：添加剂包括光泽剂，稳定剂，柔软剂，润湿剂低区走位剂等。 电镀主要控制条件：镀液的组成；电流密度；镀液温度；搅拌；电流型式；均一性。3）后处理电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能。

38、脱水处理；钝化处理；防变色处理；提高可焊性处理；7.3 电镀废弃物处理1)电镀废物的主要来源清洗排放之废水;虽污染物含量较低,但因排放量很大,故不可以忽视；废弃溶液、电镀液、清洁液等失去效用时,无法再生,更新或补充后再加以使用时,必须废弃；电镀过程中之无意排放物,如渗漏、溅出等；二次污染物:排放处理后留下的污泥沉淀物2)电镀废物处理的方式 废物回收再使用 ；销毁。将有毒废物处理转化成合乎法规之废物拋弃。不同的电镀废水，其处理方式是不一样的。比如：铬系废水、氰系废水及重金属废水、酸碱废水等,其处理方法有很多，主要从成本、可行性等方面来考虑采取适当的处理方法。 7.4 镀件质量控制1)镀件质量规范

39、（1）镀层厚度镀层厚度是镀件的重要参数之一。任何镀件都有其具体的镀层厚度满足其性能指标。镀层薄则会造成防腐蚀、防锈能力减弱，镀层厚不仅会加大后续工序的质量控制难度，而且会增加制造成本。目前常见的镀层厚度检测方法为：金相法；库仑法；X-射线法。（2）覆盖面通常情况下镀件的表面完全被镀层覆盖。但是也会出现镀层不能完全覆盖这个镀件表面的情况。出现这种情况的主要原因有：基体金属本性的影响；基体金属组织均匀程度的影响；基体金属表面状态的影响。提高覆盖能力的办法与措施：提高重视前处理； 大电流冲击； 镀中间层法。（3）附着性（黏附性）；（4）耐腐蚀性；（5）抗老化性；（6）外观及表面加工；（7）基材品质；

40、（8）附加要求；2）镀件测试项目(1) 镀层厚度测试； (2) 镀层附着性测试；(3) 镀层硬度测试；(4) 镀层残留应力测试；(5) 镀层强度测试；(6) 镀层延展性测试；(7) 镀层耐磨性测试； (8) 镀层耐腐蚀性测试； (9) 镀层孔度测试；(10) 镀层焊接性测试； (11) 镀层外观测试；(12) 镀层氢脆性测试；(13) 镀层定性分析； (14) 镀层光泽及平滑度。八：涂漆8.1 涂漆概述定义：将涂料均匀地涂覆在基体表面，干燥后使之形成一层连续、致密涂膜的操作工艺称为涂装。已经固化了的涂料膜称为涂膜（俗称“漆膜”）。由两层以上的涂膜组成的复合层称为涂层。1）涂装目的：（1）保护作

41、用：主要是金属防腐蚀；（2）装饰作用：装饰产品表面，美化产品和生活环境；（3）标志作用：做色彩广告标志，起到警告、危险、安全、禁止等信号作用；（4）特殊作用：电气绝缘漆、船底防污漆、超温报警示温涂料、抗红外线涂料。2）汽车涂装特点：（1）汽车涂装属于高级保护性涂装；（2）汽车涂装（以车身涂装为主）属于中、高级装饰性涂装；（3）汽车涂装是最典型的工业涂装；（4）汽车涂装件产品一般为多涂层涂装。3）汽车涂装三要素：（1）涂装材料。涂装材料的质量和作业配套性是获得优质涂层的基本保障。汽车修补涂料和汽车制造涂料是不同的。（2）涂装技术。涂装技术是充分发挥涂装材料的性能，获得优质涂层，降低生产成本的必要

42、条件。涂装技术包括涂装技术的合理性和先进性；涂装设备的先进性和可靠性；涂装环境条件和工作人员的技能、素质等。（3）涂装管理。涂装管理是确保所制定工艺的实施，确保涂装质量的稳定，达到涂装目的和最佳经济效益的重要条件。涂装管理包括工艺管理、设备管理、工艺纪律管理、质量管理、现场环境管理、人员管理等。8.2 涂装工艺涂装是物体表面的最终装饰,涂装质量的好坏对物体的价值有直接的影响。1）涂漆前处理漆前表面处理：目的是清除被涂件表面的所有异物，提供适合涂装要求的良好基底。脱脂；表调；磷化；沥水干燥。2）涂漆底层涂漆；烘干；涂防声胶；刮、喷腻子；涂密封胶；二道底漆喷涂；烘干；二道底漆水磨；沥水干燥；面漆喷

43、涂；烘干；成品车防护涂漆。8.3 涂装废弃物处理在涂漆车间排放的物质中，有些已成为限制的对象。为此，就应选用那些没有成为限制对象的表面处理剂与涂料。当不得不限制排出物质时，必须安装处理与检测设备，将排出物含量控制在规定限度之内。1）废水处理（1)脱脂废水与脱脂清洗废水。油分在水中的存在状态有乳浊液或浮游油两种形式。一般采取中和PH值处理。（2）磷化废水。废水中含有工件从前道工序带来的油以及铁与锌的磷酸盐，一般可用石灰处理，生成氢氧化物，沉淀分离。此工序中的设备保养需短时酸洗，这种酸洗废水也应处理。（3）喷漆室废水。本工序用水通常在清除浮渣之后可循环使用。废水形成有以下两种方式：其一是循环水的一

44、部分排出成为废水，并补充足量的新水；其二是水经一定时期循环使用后全部更新。（4）电泳涂料废水。电泳涂料废水主要是作为清洗水被排出，含有水溶性有机物与颜料。（5）水磨废水。水磨废水是漆膜水磨工序中产生的废水，含有漆膜的细粉与细砂，其污染度虽低，但会出现浮游物质问题。其处理方法是以铝盐与高分子凝集辅助剂并用，进行沉淀处理。2）废气处理（1）吸附法。以活性炭为吸附剂，除去排气的臭味与有机溶剂。（2）燃烧法。将含有机物的排气送入锅炉或燃烧炉中，使可充分燃烧，形成无害、无臭化合物，是一种氧化处理法。由于经不完全燃烧的排气还可能带有臭味，所以在确定燃烧装置时，必须充分研究，以保证排气经过充分燃烧。（3）其

45、他处理法。包括以铂和钴为触煤，使排气在低温完全燃烧的触媒氧化法；以及使有害气体与水等吸收液接触而被吸收的吸收法等等。8.4 涂漆质量1）外貌不佳汽车涂漆时对美观的要求非常高，而在涂漆质量中，外貌不佳又对漆膜美观有很大影响。外貌不佳的缺陷可能发生在制造过程中，也可能发生在成品车保管或使用过程中。2）质量管理漆膜质量检验，除漆膜外貌与厚度外，还应进行破坏性试验。在涂漆过程中验证质量是困难的。因而，保证产品漆膜质量的方法是，严格执行设计阶段所制订的工艺条件，并对用相同工艺制成的试样进行破坏性试验，作为质量验证试验，而加以补充。非破坏性试验；破坏性试验。九：装配9.1 装配概述定义：按规定的技术要求，

46、把若干零件结合成部件（组件）的过程称为部装，把零件和部件结合成最终产品的过程称为总装，部装和总装统称为装配。汽车是各种零部件的有机组合体；汽车生产的最后一道工序必定是装配（包括检测和调整），否则各种零部件无法组合在一起并发挥应有的功能。1）汽车装配的要求汽车总装配是汽车的最后一道工序。装配质量的高低，直接关系到整车质量。因此，在整车装配的过程中，必须达到下列技术要求：（1）装配的完整性。必须按工艺规定，将所有零部件、总成全部装上，不得有漏装、少装现象，不要忽视小零件。（2）装配的统一性。按着生产计划，对基本车型，按工艺要求装配，不得误装、错装和漏装，装配方法必须按工艺要求；装配要统一：两车间装

47、的同种车型统一、同一车间装的同种车型统一、同一工位干的同样车型统一，简称为“三统一”。（3）装配的紧固性。凡是螺栓、螺母、螺钉等件必须达到规定的扭矩要求。应交叉紧固的必须交叉紧固，否则会造成螺母松动现象，带来安全隐患。螺纹联接严禁松动现象，不过，过紧会造成螺纹变形、螺母卸不下来。（4）装配的润滑性。按工艺要求，凡润滑部位必须加注定量的润滑油和润滑脂。（5）装配的密封性。冷却系统的密封性；燃油系统的密封性；各油封装配密封性；空气管路装配密封性。2）汽车总成装配特点由于汽车结构复杂、零部件及合件繁多，因此汽车总装配具有以下特点： （1）联接方式多样。汽车装配过程中的联接，一般情况下除了焊接方式外其

48、他联接方式几乎都有；但最多的联接是可拆式固定联接和可拆式活动联接，即螺纹联接和键联接、销联接。 （2）配件的品种、数量繁多，装配关系复杂，装配位置多样。 （3）大批量生产。汽车制造厂是技术密集型、资金密集型的大批量生产的企业，汽车总装配具有现代化企业大批量生产的特点，它是人与机、技术与管理的有机结合。3）装配精度及其主要内容机械产品的装配精度是指通过装配后实际达到的精度。装配的精度要求不仅影响产品质量，而且关系到产品制造的经济性，它是确定零件制造精度和制订装配工艺的主要依据。距离精度。距离精度是指相关零部件间的距离尺寸精度。相互位置精度。装配中的相互位置精度包括相关零部件间的平行度、垂直度、同

49、轴度及各种跳动等。相对运动精度。相对运动精度是产品中有相对运动的零部件间在运动方向和相对速度上的精度。多表现为零部件间相对运动时的平行度和垂直度和传动精度。配合表面间的配合精度和接触精度。配合精度是指配合表面间达到规定的配合间隙或过盈的程度。它直接影响到配合的性质。接触精度通常由配合表面间的接触面积的大小及接触点的分布情况来衡量。9.2 装配工艺1）总装配的工艺概述汽车是一种复杂的机械产品，主要由发动机、底盘、车身（含驾驶室和车厢）和电器四大部分构成。底盘部分又由传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、操纵系统、燃料供给系统等组成。按组成汽车的大总成分，由发动机总成（带有变速箱、离合器)、前轴

50、及钢板弹簧总成、后桥总成、车架、轮胎、驾驶室、车厢等。 2）总装配工艺过程（1）装配前的准备工作研究和熟悉装配图的技术条件，了解产品的结构和零件作用，以及各件连接关系。确定装配的方法、程序和所需的工具。领取和清洗零件。 （2）装配装配又有组件装配、部件装配和总装配之分，整个装配过程要按次序进行。组件装配：将若干零件安装在一个基础零件上而构成组件。如减速器中一根传动轴，就由轴、轮、键等零件装配而成的组件。部件装配：将若干个零件、组件安装在另一个基础零件上而构成部件（独立机构）。如车床的床头箱、进给箱、尾架等。总装配：将若干个零件、组件、部件组合成整台机器的操作过程称为总装配。例如车床就是把几个箱

51、体等部件、组件、零件组合而成。（3）装配工作的要求 装配时，应检查零件与装配有关的形状和尺寸精度是否合格，检查有无变形、损坏等，并应注意零件上各种标记，防止错装。固定连接的零部件，不允许有间隙。活动的零件，能在正常的间隙下，灵活均匀地按规定方向运动，不应有跳动。各运动部件（或零件）的接触表面，必须保证有足够的润滑、若有油路，必须畅通。各种管道和密封部位，装配后不得有渗漏现象。 试车前，应检查个部件连接的可靠性和运动的灵活性，各操纵手柄是否灵活和手柄位置是否在合适的位置；试车时，从低速到高速逐步进行。9.3 装配质量管理由于车辆的类型千差万别，协作工厂多，加工与装配方式多种多样，生产内容极为复杂

52、。然而，管理批量的大小,质量保证的基本内容并无变化，只不过在综合运用方面增添了困难。因此，从商品规划开始直到售出后的技术服务为止的各阶段，都必须明确各有关工作部门、底盘制造厂 与各协作企业的质量保证事项，建立有关质量保证的作业 标准化、规范化，并进行教育，指定负责人并进行管理。必须切实建立能够开展上述各项工作的体制。1）产品规划与质量改进对装配工艺的改进以及新产品的研发，将市场调查与市场需求调查好，关系到产品质量能否实现。2）成品车质量保证要求不仅要保证零部件或者组件的质量，还必须保证整车的质量，因此在研制或者试制阶段，进行试安装，并且做相关的实验。3）售出产品技术服务与对索赔的掌握通过自己的

53、一系列服务网与巡回服务班收集产品情报和损坏索赔情报,这项通过售出产品技术服务收集情报的工作，具有重要意义。4）与其他协作厂共同进行质量保证总装厂与其他的专业厂在每个阶段上进行通力协作，是保证车身安装质量的关键。汽车先进制造工艺展望1.精益生产定义：精益生产原意为“瘦型”生产方式。其简练的含义为采用多种现代管理方法和手段，以社会需求为依托，以充分发挥人的作用为根本，有效配置和合理使用企业资源为企业谋求经济效益的新型生产方式。1）精益生产特征：（1）以销售部门作为企业生产过程的起点，产品开发和生产均以销售作为起点，根据销售合同组织多品种小批量生产；（2）产品开发采用并行工程方法和主查制，确保高质量

54、、低成本，缩短产品开发周期，满足客户要求；（3）在生产制造过程中实行“拉动式”的准时化生产，把上道工序推动下道工序的生产变为下道工序要求拉动上道工序的生产，杜绝一切超前、超量生产；（4）以人为中心，充分调动人的潜能和积极性，普遍推行多机器操作，多工序管理，并把工人组成作业小组，不仅完成生产任务，而且参与企业管理，从事各种革新活动，提高劳动生产率；（5）追求无废品、零库存、零故障等目标，降低产品成本，保证产品多样化；（6）消除一切影响工作的“松弛点”，以最佳工作环境、最佳条件和最佳工作态度从事最佳工作，从而全面追求尽善尽美，适应市场多元化要求，用户需要什么就生产什么，需要多少就生产多少，达到以尽

55、可能少的投入获取尽可能多的产出；（7）把主机厂与协作厂之间存在的单纯买卖关系变成利益共同的“共存共荣”的“血缘关系”，把70%左右零部件的设计、制造委托给协作厂进行，主机广只完成约30%的设计、制造任务。 2）精益生产主要内容：（1）主查制的开发组织，并行式的开发程序；（2）拉动式的生产管理；（3）以人本管理为根本的劳动组织体制；（4）简化产品检验环节，强调一体化的现场质量管理；（5）总装厂与协作厂之间的相互依存；（6）以顾客为中心的销售策略。2.敏捷制造定义：敏捷制造是在无法预测和持续变化的市场环境中保持并不断提高企业的快速反应和竟争能力，通过综合运用在计算机技术基础下迅猛发展的产品制造、信息集成和通信技术，充分利用企业之间以及企业内部的各种资源，结成针对某种产品开发、设计与制造的全球企业动态联盟，并以最快、